Veel delen vanDe nieuwe energieverminderingEnAuto -versnellingenProject vereist shot peening na versnellingslijping, die de kwaliteit van het tandoppervlak zal verslechteren en zelfs de NVH -prestaties van het systeem zal beïnvloeden. Dit artikel bestudeert de ruwheid van de tandoppervlak van verschillende schotpiesprocesomstandigheden en verschillende onderdelen voor en na het piepen van de schot. De resultaten laten zien dat shot peening de ruwheid van het tandoppervlak zal vergroten, die wordt beïnvloed door de kenmerken van onderdelen, shot peeningsprocesparameters en andere factoren; Onder de bestaande batchproductieprocesomstandigheden is de maximale ruwheid van het tandoppervlak na het pakken 3,1 keer dat voordat het wordt geschoten. De invloed van ruwheid van tandoppervlak op de NVH -prestaties wordt besproken en de maatregelen om de ruwheid te verbeteren na het pakken van de shot worden voorgesteld.

Onder de bovenstaande achtergrond bespreekt dit artikel uit de volgende drie aspecten:

Invloed van schotspeenprocesparameters op ruwheid van tandoppervlak;

De versterkingsgraad van schotspeen op tandoppervlak ruwheid onder de bestaande batchproductieprocesomstandigheden;

Impact van verhoogde ruwheid van het tandoppervlak op de NVH -prestaties en maatregelen om de ruwheid te verbeteren na het pakken van de schot.

Shot Peening verwijst naar het proces waarin talloze kleine projectielen met een hoge hardheid en hoge snelheidsbewegingen het oppervlak van onderdelen raken. Onder de snelle impact van het projectiel zal het oppervlak van het onderdeel kuilen produceren en zal plastic vervorming plaatsvinden. De organisaties rond de kuilen zullen deze vervorming weerstaan ​​en resterende drukstress genereren. De overlapping van talloze kuilen zal een uniforme resterende drukspanningslaag op het oppervlak van het onderdeel vormen, waardoor de vermoeidheidssterkte van het onderdeel wordt verbeterd. Volgens de manier van het verkrijgen van hoge snelheid door schot, wordt shot peening over het algemeen verdeeld in gecomprimeerde luchtopname en piepen van het centrifugaalschot, zoals weergegeven in figuur 1.

Gecomprimeerde luchtschot Peening neemt gecomprimeerde lucht als kracht om het schot uit het pistool te spuiten; Centrifugal -shotstraal gebruikt een motor om de waaier aan te drijven om met een hoge snelheid te roteren om het schot te gooien. De belangrijkste procesparameters van shot peening zijn verzadigingssterkte, dekking en shot peening medium -eigenschappen (materiaal, grootte, vorm, hardheid). Verzadigingssterkte is een parameter om de schotspeensterkte te karakteriseren, die wordt uitgedrukt door de booghoogte (dwz de buiggraad van Almen -teststuk na schotpiezing); De dekkingspercentage verwijst naar de verhouding van het gebied dat door de put wordt bedekt na het schieten naar het totale oppervlak van het schotgeproefde gebied; Veelgebruikte shot peening media zijn onder meer staaldraad snijschot, gegoten stalen schot, keramische opname, glazen schot, enz. De grootte, vorm en hardheid van shot peening media zijn van verschillende graden. De algemene procesvereisten voor onderdelen van de versnellingsbak worden weergegeven in tabel 1.

Het testgedeelte is het tussenliggende as 1/6 van een hybride project. De versnellingsstructuur wordt getoond in figuur 2. Na slijping is het tandoppervlakmicrostructuur graad 2, de oppervlaktehardheid is 710HV30 en de effectieve hardingslaagdiepte is 0,65 mm, allemaal binnen de technische vereisten. De ruwheid van het tandoppervlak vóór de schotspeen wordt getoond in tabel 3, en de tandprofielnauwkeurigheid wordt weergegeven in tabel 4. Het is te zien dat de ruwheid van het tandoppervlak voordat de schotspeen goed is en de tandprofielcurve glad is.

Testplan en testparameters

Compressed Air Shot Peening Machine wordt in de test gebruikt. Vanwege de testomstandigheden is het onmogelijk om de impact van shot peening medium -eigenschappen (materiaal, grootte, hardheid) te verifiëren. Daarom zijn de eigenschappen van shot peening medium constant in de test. Alleen de impact van verzadigingssterkte en dekking op de ruwheid van het tandoppervlak na schotspeen wordt geverifieerd. Zie tabel 2 voor het testschema. Het specifieke bepalingsproces van testparameters is als volgt: Teken de verzadigingscurve (figuur 3) via Almen Coupon Test om het verzadigingspunt te bepalen, om de persluchtdruk, stalen schotstroom, spuitboeversnelheid, mondstukafstand van onderdelen en andere apparatuurparameters te vergrendelen.

Testresultaat

De ruwheidsgegevens van de tandoppervlak na schotspeen worden weergegeven in tabel 3, en de tandprofielnauwkeurigheid wordt weergegeven in tabel 4. Het is te zien dat de ruwheid van de tandoppervlak onder de vier schotoppervlak toeneemt en de tandprofielcurve concaaf wordt en convex na shot peening. De verhouding van de ruwheid na het spuiten tot de ruwheid voordat het spuiten wordt gebruikt om de ruwheidsversterking te karakteriseren (tabel 3). Het is te zien dat de ruwheid vergroting anders is onder de vier procesomstandigheden.

Batch -tracking van vergroting van ruwheid van tandoppervlak door shot peening

De testresultaten in sectie 3 laten zien dat de ruwheid van de tandoppervlak in verschillende mate toeneemt na het pakken met verschillende processen. Om de versterking van de schot op de ruwheid van het tandoppervlak volledig te begrijpen en het aantal monsters, 5 items, 5 typen en 44 delen in totaal te vergroten, werden geselecteerd om de ruwheid te volgen voor en na schot die onder de omstandigheden van het batchproductie -schotproces. Zie tabel 5 voor de fysische en chemische informatie en shot peening procesinformatie van bijgehouden onderdelen na versnellingslijpen. Ruwheid en vergrotingsgegevens van voor- en achterste tandoppervlakken vóór de opname worden getoond in Fig. 4. Figuur 4 laat zien dat het bereik van ruwheid van tandoppervlak vóór de schotspeening RZ1,6 μm-rz4,3 μm ； is na schot Peening, de ruwheid neemt toe, en het distributiebereik is RZ2,3 μm-rz6.7 μm μm μ De maximale ruwheid kan worden geamplificeerd.

Beïnvloedende factoren van ruwheid van tandoppervlak na schot te pakken

Uit het principe van schotspeening blijkt dat de hoge hardheid en high-speed bewegende schot ontelbare putten op het onderdeeloppervlak achterlaat, wat de bron is van resterende drukspanning. Tegelijkertijd zullen deze kuilen de oppervlakteruwheid vergroten. De kenmerken van de onderdelen vóór het piepen van de schot en de shot peingprocesparameters zullen de ruwheid beïnvloeden na het penenen van de shot, zoals vermeld in tabel 6. In sectie 3 van dit artikel, onder de vier procesomstandigheden, neemt de ruwheid van de tandoppervlak na schotspeen toe tot verschillende graden. In deze test zijn er twee variabelen, namelijk de pre -shot ruwheid en procesparameters (verzadigingssterkte of dekking), die niet nauwkeurig de relatie kunnen bepalen tussen de ruwheid na de schot en elke beïnvloedende factor. Momenteel hebben veel wetenschappers hiernaar onderzoek gedaan en een theoretisch voorspellingsmodel van oppervlakteruwheid naar voren gebracht na schotspeen op basis van eindige elementensimulatie, die wordt gebruikt om de overeenkomstige ruwheidswaarden van verschillende shot peeningprocessen te voorspellen.

Op basis van de feitelijke ervaring en het onderzoek van andere wetenschappers kunnen de invloedsmodi van verschillende factoren worden gespeculeerd zoals weergegeven in tabel 6. Het is te zien dat de ruwheid na schotspeen volledig wordt beïnvloed door vele factoren, die ook de belangrijkste factoren zijn die de resterende drukstress beïnvloeden. Om de ruwheid te verminderen na schot op het uitgangspunt van het waarborgen van de resterende drukspanning, zijn een groot aantal procestests vereist om de parametercombinatie continu te optimaliseren.

Invloed van ruwheid van tandoppervlak op de NVH -prestaties van het systeem

Versnellingsonderdelen bevinden zich in het dynamische transmissiesysteem en de ruwheid van het tandoppervlak heeft invloed op hun NVH -prestaties. De experimentele resultaten laten zien dat onder dezelfde belasting en snelheid, hoe groter de oppervlakteruwheid, hoe groter de trillingen en ruis van het systeem; Wanneer de belasting en snelheid toenemen, nemen de trillingen en het geluid duidelijker toe.

In de afgelopen jaren zijn de projecten van nieuwe energieverminderers snel toegenomen en tonen ze de ontwikkelingstrend van hoge snelheid en groot koppel. Op dit moment is het maximale koppel van onze nieuwe energieverminderer 354n · m, en de maximale snelheid is 16000R/min, die in de toekomst zal worden verhoogd tot meer dan 20000R/min. Onder dergelijke werkomstandigheden moet de invloed van de toename van de ruwheid van het tandoppervlak op de NVH -prestaties van het systeem worden overwogen.

Verbeteringsmaatregelen voor ruwheid van tandoppervlak na schot te pakken

Het schotspeenproces na versnellingslijpen kan de contactvermoeidheidssterkte van het tandwieloppervlak en de buigvermoeidheid van de tandwortel verbeteren. Als dit proces moet worden gebruikt vanwege sterkte -redenen in het ontwerpproces van het versnelling, kan de ruwheid van het tandwieloppervlak na schotspeen na de schotspeen worden verbeterd om de NVH -prestaties van het systeem te overwegen, ten opzichte van de volgende aspecten:

A. Optimaliseer het schotspeenprocesparameters en regelt de versterking van de ruwheid van het tandoppervlak na schot te varen op het uitgangspunt van het waarborgen van de resterende drukspanning. Dit vereist veel procestests en de veelzijdigheid van het proces is niet sterk.

B. Het composietschotspeenproces wordt aangenomen, dat wil zeggen, nadat de normale sterkte -opname is voltooid, wordt een andere shot peening toegevoegd. De verhoogde schotspeenprocessterkte is meestal klein. Het type en de grootte van opnamematerialen kunnen worden aangepast, zoals keramische opname, glazen schot of staaldraad gesneden schot met kleinere maat.

C. Na het pakken van de schot worden processen zoals het polijsten van het tandoppervlak en het vrije tonen toegevoegd.

In dit artikel wordt de ruwheid van de tandoppervlak van verschillende schotspeenprocesomstandigheden en verschillende onderdelen voor en na de schotspeen bestudeerd, en de volgende conclusies worden getrokken op basis van literatuur:

◆ Schotspeening zal de ruwheid van het tandoppervlak vergroten, dat wordt beïnvloed door de kenmerken van delen vóór het piepen van de shot, shot peeningsprocesparameters en andere factoren, en deze factoren zijn ook de belangrijkste factoren die de resterende drukstress beïnvloeden;

◆ Onder de bestaande batchproductieprocesomstandigheden is de maximale ruwheid van het tandoppervlak na het pakken van de schot 3,1 keer dat voordat het wordt geschoten;

◆ De toename van de ruwheid van het tandoppervlak zal de trillingen en het geluid van het systeem verhogen. Hoe groter het koppel en de snelheid, hoe duidelijker de toename van trillingen en ruis;

◆ De ruwheid van het tandoppervlak na schotpiespenen kan worden verbeterd door de shot peingprocesparameters te optimaliseren, composiet shot peening, het toevoegen van polijsten of vrije toning na schotspeen, enz. De optimalisatie van het schotspeenprocesparameters wordt verwacht dat deze de ruwheidsversterking regelt tot ongeveer 1,5 keer.